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Donnerstag, 21. März 2019

Automatisierungstechnik

Vormachen statt programmieren

Von Manfred Schulze | 21. Februar 2019 | Ausgabe 08

Ein Start-up aus Dresden verspricht eine Revolution für die Steuerung von Industrierobotern.

Wandelbot-BU
Foto: Anne Schwerin

Sensorik in der Jacke hilft dem Bediener Bewegungsabläufe auf den Roboter zu übertragen. Später können diese an mobilen Endgeräten optimiert werden.

Die Programmierung von Industrierobotern ist bislang im Wesentlichen den Herstellern oder Spezialisten vorbehalten. Ein junges Unternehmen aus Dresden hat jetzt eine Lösung marktreif, die das Programmieren auch dem Anwender möglich machen soll. Christian Piechnick, Geschäftsführer von Wandelbots, spricht bereits von einer „Demokratisierung“ der Robotertechnik.

Wandelbots GmbH

Die Wurzeln des jungen Unternehmens Wandelbots reichen kaum zwei Jahre zurück. Der Informatiker Christian Piechnick und fünf weitere Spezialisten für Softwareanwendungen von der TU Dresden, fanden sich damals zusammen, um selbstadaptive Software zu entwickeln. Solche plattformbasierten Steuerungslösungen, die heute unter dem Begriff der künstlichen Intelligenz gefasst werden, erlebten damals gerade die Anfänge eines Booms. Dementsprechend war das Interesse der Industrie nach den ersten Messeauftritten mit prototypischen Demonstratoren in Hannover und Barcelona groß, bald schon standen erste Geld- und Ratgeber bereit.

Foto: Anne Schwerin

Christian Piechnick, Geschäftsführer von Wandelbots, ist mit großen Konzernen im Gespräch und plant das Wachstum.

Auch Business Angels, selbst hoch angesiedelt bei führenden Konzernen wie SAP und Telekom, ermöglichten mit Finanzspritzen einen schnellen Unternehmensstart. Vor allem aber boten sie Kontakte über ihre Netzwerke. „Der Automotivebereich stand bei der Gründung noch gar nicht so sehr im Fokus für uns“, erinnert sich Piechnick. Doch nachdem die Gründer von Wandelbots sich intensiv mit der Thematik auseinandergesetzt hatten, sollte sich das grundlegend ändern.

Die Softwareexperten wunderten sich damals, auf welchem Stand die Industrierobotik zu dieser Zeit war: Eine ausgefeilte Mechatronik boten alle Hersteller, dazu allerdings eine Steuerung, „deren Softwarezugang wir als Softwareingenieure eigentlich nur als ziemlich angestaubt einschätzen können“, sagt Piechnick. Denn auch wenn damals bereits an kollaborierenden und sensorbestückten Robotern gearbeitet wurde, habe man die aufwendige Programmierung per Handeingabe nie wirklich geändert. Im Gegenteil: Bis heute verwenden nach Piechnicks Erfahrung die meisten Hersteller eigene Programmiersprachen und -umgebungen. Das führe zu Kosten, die bis zu zwei Drittel der Gesamtinvestitionen verschlingen können. Wenn die einmal eingerichtete Fertigungslinie dann umgestellt oder angepasst werden müsse, komme ein weiterer Zeitaufwand und entsprechende Kosten für das Umprogrammieren hinzu. Auch den Mangel an Industriestandards für Programmiersprachen und Schnittstellen macht Piechnick als Hürde für den Robotereinsatz aus – vor allem bei kleinen und mittleren Serien.

Die Idee der Dresdner besteht – vereinfacht beschrieben – darin, mithilfe von am Körper eines Menschen befestigten Bewegungs- und Lagesensoren Daten in ein Programm einzuspeisen, das dann die Steuerungsprogrammierung des Roboterarmes übernimmt.

In der Gläsernen Manufaktur von VW in Dresden kann Wandelbots das bereits eindrucksvoll demonstrieren: Ein Mitarbeiter trägt an Ober- und Unterarm sowie am Oberkörper je einen streichholzschachtelgroßen Sensor und fährt grob den Weg für ein zu bearbeitendes Karosserieteil ab. Die Daten werden interpoliert und auf einem Tablet sichtbar, wo im Anschluss noch Feinkorrekturen möglich sind – etwa dort, wo an bestimmten Stellen von der berechneten Ideallinie abgewichen werden soll. Für besonders komplexe Bewegungen kann ein vierter Sensor im Handbereich eingesetzt werden. Zudem kann die Bewegung beim Einlernen auch ein- oder mehrmals unterbrochen und schrittweise fortgeführt werden, wenn die Maschinenbewegungen über das menschenmögliche Maß hinausgehen. Für Industriekunden werden die Sensoren in eine weiße Jacke integriert, die einfach übergestreift und ohne Einrichtung oder Kalibrierung direkt genutzt werden kann.

Die Software kann neben der reinen Bahngenerierung auch die Steuerungslogik erlernen. Dies umfasst neben der Integration externer Sensoren für die Anpassung eines Roboters an unterschiedliche Bedingungen auch die Anwendungslogik und die Integration in die Anlagensteuerung.

Im Detail ist die Lösung natürlich nicht so trivial. Die eigentliche Leistung steckt in der Software von Wandelbots, die maschinelles Lernen nutzt, um die datenbasierten Bewegungsmodelle weiter zu optimieren. Auch wenn der Roboter seine Aufgabe erst nach mehreren solcher Trainings zuverlässig kennt, sei die Programmierung etwa um den Faktor 20 schneller zu bewältigen. Weil das System nicht an eine der jeweiligen Herstellerplattformen gebunden ist, lassen sich die erlernten Fähigkeiten laut Piechnick beliebig auf andere Roboter übertragen. „Wir werden die Roboterbranche in kurzer Zeit auf links drehen“, sagt er markig.

Dass Piechnick aber nicht von Visionen redet, sondern offenbar in der Branche ernst genommen wird, zeigt ein Blick in die Firmenräume. Hier sitzen dicht gedrängt gut 20 junge Leute an ihren Bildschirmen und programmieren. „Wir werden noch vor dem Frühling in ein neues Büro mit etwa 1000 m2 Nutzfläche umziehen, das hängt einfach mit dem Platzbedarf und unserem schnellen Wachstum zusammen“, berichtet Rüdiger Henke, der die Unternehmensentwicklung verantwortet. Erst vor kurzem hat Wandelbots über Equityfonds und Bestandsinvestoren weitere 6 Mio. € Kapital besorgen können.

„Geld ist aktuell nicht unser Problem. Eher schon die immens wachsenden Aufgaben und Strukturen, um unser Produkt in kurzer Zeit weiterzuentwickeln und global ausrollen zu können. Im Fokus stehen dabei neben Zentraleuropa vor allem asiatische Kunden.“

Dafür sollen u. a. in Dresden in den nächsten Monaten etwa 30 neue Spezialisten eingestellt werden. „Wir haben natürlich einen Businessplan, aber inzwischen durch viele Gespräche mit der Industrie auch die Erfahrung gemacht, dass das Wachstum schneller verlaufen kann, als vorhersehbar“, verdeutlicht Henke.

Wandelbots liefert heute schon sein System „Wandelbox“ an Kunden aus, die die intuitive Programmierung von Robotern in gemeinsamen Projekten einsetzen möchten. Im Jahr 2019 soll die Produktentwicklung die nächsten Stufen nehmen, der Zugang zu Robotik laut Piechnick viel einfacher werden, als viele Anwender sich das heute vorstellen können.